本发明专利技术公开了一种隐蔽型深长大溶洞内架桥封堵涌水的治理方法，装置包括底部横跨溶洞的注浆管，在注浆管下部的侧壁上开有溢浆孔，在注浆管外部设有包裹住溢浆孔的能扩张的桥袋，桥袋的两端通过紧固件紧固在注浆管上；本发明专利技术的有益效果：封堵装置中桥袋在注入注浆材料后，注浆材料与桥袋固结为一体，在深长大溶洞内形成一个阻水桥，起到阻水屏障，形成一个隔绝涌水的隔离带；通过注入高膨胀材料，实现对阻水桥与溶洞之间空隙的封堵；最后再通过水泥浆进行彻底封堵加固；整个结构既能保证堵水加固效果，减少甚至彻底消除了地下水对隧道安全运营的威胁，同时，减少了注浆材料的浪费，既经济又安全。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种隐蔽型深长大溶洞内架桥封堵装置及涌水治理方法，属于注浆堵水领域。
技术介绍
在隧道建设中，尤其是在强岩溶发育地层内开挖隧道时，往往遇到较大规模的溶洞。这些溶洞内往往充满着地下水或成为地下水向隧道内涌水的主要储水构造或导水通道。因为是隐蔽型溶洞，不像对暴露性溶洞那样可以使用常规的筑墙隔离、栗浆封堵甚至注浆封堵等方法进行有效规避或治理。隐蔽型溶洞在隧道内开口小甚至看不到，但是溶洞与外界沟通能力强，空洞发育大，常规注浆封堵方法难以做到浆液在溶洞内留存，要是达到充填目的将耗费大量的注浆材料甚至无法充填满。而且对大型溶洞充填也没必要。在暴雨季节，隐蔽型深长大溶洞有较好的汇水和导水能力，使涌水突然涌到隧道内，造成严重的地质灾害，形成极大的经济损失，也给隧道安全带来极大威胁。因此在隧道工程中把这类隐蔽型储水、导水溶洞称为影响隧道长期安全运营的隐蔽杀手，必须进行彻底治理。目前对于这类溶洞还没有较好的治理方法。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提供一种隐蔽型深长大溶洞内架桥封堵涌水装置及治理方法，实现在深长大溶洞内形成注浆隔离带，结合注入高膨胀材料充填封堵隔离后形成的空间，然后注入水泥浆进行彻底封堵加固，从而实现对隐蔽型深长大溶洞内的涌水封堵。其明显有益之处在于既保证了堵水加固效果，减少甚至彻底消除了地下水对隧道安全运营的威胁，还大量减少了注浆材料的浪费，既经济又安全。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:—种隐蔽型深长大溶洞内架桥封堵装置，包括底部横跨溶洞的注浆管，在注浆管下部的侧壁上开有溢浆孔，在注浆管外部设有包裹住溢浆孔的能扩张的桥袋，桥袋的两端通过紧固件紧固在注浆管上，桥袋的设置方便了注浆管插入到隧道岩石上，在固定好注浆管后，通过注浆管的溢浆孔向桥袋内注浆，桥袋随着浆液的流动张开变大，因注浆管横跨深长大溶洞，使得浆液凝固后，由桥袋在深长大溶洞内架起一个阻水桥，起到阻水的屏障作用。进一步地，在所述注浆管的底部设有管端堵头，在所述注浆管的顶部设有注浆阀门，注浆阀门用于防止桥袋内浆液通过注浆管回流。—种隐蔽型深长大溶洞内架桥封堵涌水的治理方法，包括如下步骤:1)沿隧道靠近隐蔽型深长大溶洞的一侧施工若干个探查孔，并分析深长大溶洞的范围及发育规律；2)向探查孔内插入孔口管，封闭孔口管与岩石间隙，在孔口管的外部设置水闸阀；3)若探查孔内有涌水时，测量涌水量和涌水的水压；4)设置用于将涌水引离深长大溶洞的引水孔；5)制作在注入速凝注浆材料后能张大的封堵装置；6)将封堵装置通过探查孔插入到深长大溶洞内，向封堵装置内注入速凝浆液后并封闭封堵装置；7)向深长大溶洞内封堵装置的一侧即背离涌水处注入高膨胀材料，形成高膨胀材料填充体，对封堵装置之间留存的空隙进行密闭，从而彻底封堵并隔绝溶洞向隧道过水的通道；8)向深长大溶洞内注入水泥浆用于封堵高膨胀材料填充体与隧道之间的空间，。进一步地，所述步骤1)中采用先探后扩的方式进行施工，节约人工成本且避免对岩石的过渡钻孔。进一步地，所述步骤4)中在引水孔内插入孔口管，孔口管与岩石之间通过水泥进行密封，在孔口管的外部设置水闸阀。进一步地，所述步骤4)中引水孔的设置位置远离所述探查孔背离隧道的一侧。进一步地，针对封堵装置的施工方法，包括以下步骤:1-1)在一根细长注浆管的底部侧壁上加工多个溢浆孔；1-2)在注浆管的底部设置包覆住溢浆孔的桥袋；1-3)采用紧固件将桥袋的两端分别与注浆管紧固；1-4)在注浆管的顶部设置注浆阀门，在注浆管的底部设置管端堵头。进一步地，针对所述步骤7)中注入高膨胀材料的施工方法，包括以下步骤:2-1)在背离涌水处封堵装置一侧的岩石上施工高膨胀材料注浆孔；2-2)向高膨胀材料注浆孔内插入孔口管，封闭孔口管与岩石间隙，在孔口管的外部设置注浆阀门；2-3)通过孔口管向深长大溶洞内注入高膨胀材料，完成后，关闭注浆阀门。进一步地，针对所述步骤8)中注入水泥浆的施工方法，包括以下步骤:3-1)在背离涌水处封堵装置一侧的岩石上施工水泥浆注浆孔；3-2)向水泥浆注浆孔内插入孔口管，封闭孔口管与岩石间隙，在孔口管的外部设置注浆阀门； 3-3)通过孔口管向深长大溶洞内注入水泥浆，完成后，关闭注浆阀门。进一步地，所述步骤2)中在封闭孔口管与岩石间隙后，对孔口管进行耐压试验。本专利技术的工作原理是:在探查孔探查出隐蔽型深长大溶洞后，施工引流孔并设置孔口管，通过引水孔将溶洞内的涌水引走，并通过探查孔设置横跨溶洞的封堵装置，封堵装置中的桥袋通过注浆后注浆张大，同时封堵装置中的注浆管起到一个支撑作用，多个张大后的桥袋形成一个阻水桥，起到阻水的屏障作用；并在这个封堵装置的靠近隧道的一侧通过高膨胀材料注浆孔向溶洞内注入高膨胀材料，对封堵装置与隧道之间的溶洞进行填充；最后在高膨胀材料形成的填充体与隧道之间的溶洞内注入水泥浆，水泥浆固结后彻底封堵隐蔽型深长大溶洞，达到较高的固结阻水强度。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:1)封堵装置中桥袋在注入注浆材料后，注浆材料与桥袋固结为一体，在深长大溶洞内形成一个阻水桥，起到阻水屏障，形成一个隔绝涌水的隔离带。2)通过注入高膨胀材料，实现对阻水桥与隧道之间溶洞的封堵；最后再通过水泥浆进行彻底封堵加固。3)整个结构既能保证堵水加固效果，减少甚至彻底消除了地下水对隧道安全运营的威胁，同时，减少了注浆材料的浪费，既经济又安全。【附图说明】图1为封堵涌水装置的示意图；图2为封堵涌水装置张大后的示意图；图3为隐蔽性深长大溶洞内架桥封堵涌水注浆工艺结构原理图； 图4为孔口管安装原理示意图；其中:1、高膨胀材料注浆孔2、水泥浆注浆孔3、隧道4、探查孔5、隧道围岩6、水泥浆固结体7、高膨胀材料填充体8、膨胀后桥袋9、隐蔽型深长大溶洞10、涌水11、引水孔12、高压闸阀13、注浆阀门14、注浆管15、铁绑带16、溢浆孔17、桥袋18、管端堵头19、孔口管20、孔口管水泥封固体21、裸孔22、速凝注浆材料。【具体实施方式】下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，一种隐蔽型深长大溶洞内架桥封堵装置，包括底部横跨溶洞的注浆管，在注浆管下部的侧壁上开有多个溢浆孔16，在注浆管14外部设有包裹住溢浆孔16的能扩张的桥袋17，桥袋17的两端通过紧固件紧固在注浆管14上，桥袋17的设置方便了注浆管14插入到隧道围岩5上，在固定好注浆管14后，通过注浆管14的溢浆孔向桥袋17内注浆，桥袋17随着浆液的流动张开变大，因注浆管横跨深长大溶洞，使得浆液凝固后，由膨胀后桥袋8在深长大溶洞内架起一个阻水桥，起到阻水的屏障作用，注浆管14是细钢管。在所述注浆管的上部设有注浆阀门13，注浆阀门13用于防止桥袋17内浆液通过注浆管14回流。一种隐蔽型深长大溶洞内架桥封堵涌水的治理方法，如图3所示，包括如下步骤:1)首先利用了瞬变电磁和地质雷达等分别对隧道围岩5内存在的隐蔽型深长大溶洞9进行探查，发现了隐蔽型深长大溶洞9延深方向和展布规律；2)探查孔4开孔位置选择。在隧道3内沿着隐蔽型深长大溶洞9延展方向，布设多个探查孔4，探查孔4与隐蔽性深长大溶洞9的延展方向相交；3)探查孔4施工。先施工直径Φ 170mm钻孔，深度2.5m，钻孔内下入Φ 168mm孔本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种隐蔽型深长大溶洞内架桥封堵装置，其特征在于，包括底部横跨溶洞的注浆管，在注浆管下部的侧壁上开有溢浆孔，在注浆管外部设有包裹住溢浆孔的能扩张的桥袋，桥袋的两端通过紧固件紧固在注浆管上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：潘光明，张庆松，李术才，张霄，杨磊，闫成伟，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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